翅片缩放管相变蓄热体热工特性数值模拟

蓄热式换热器是高温有机化合物废气氧化器的核心部件之一。提出了一种带有赤藓糖醇相变材料的翅片缩放管式蓄热体,并用数值模拟的方法对蓄热体蓄放热过程的热工特性进行研究,分析了翅片厚度对蓄热体传热性能的影响。模拟结果表明：翅片缩放管（翅片厚2 mm ）在蓄/放热阶段的传热速率分别比光管缩放管高13％和9％,一定条件下适度增加翅片厚度有助于提高蓄热体的蓄放热性能。所得结论为今后翅片缩放管相变蓄热体的优化设计提供了理论依据。     

环状与蜂窝蓄热体传热与阻力特性试验研究

蓄热换热器具有结构简单、造价低、效率高等优点,在余热回收方面有着广阔的应用前景。蓄热体作为蓄热换热器的关键部分,其形状、大小及材质等各项性能参数都会对蓄热系统的余热回收效果产生重要的影响。对环状和蜂窝这两种蓄热体的传热与阻力特性进行了试验研究,通过对试验结果分析,得出了热空气进口温度和速度对蓄热体冷热空气出口温度、传热速率、温度效率、热效率及阻力损失的影响规律,并从温度效率、热效率和阻力损失几方面比较了两蓄热体的传热与阻力性能,发现在低进口速度时环状蓄热体的综合性能更好。     

基于CFD软件的蜂窝夹套结构与特性的数值研究

利用FLUENT软件,通过三维数值模拟的方法探讨了蜂窝锥度、蜂窝排列形式、蜂窝间距以及蜂窝高度等结构参数对薄膜蒸发器蜂窝夹套的传热性能和压力降的影响,并对不同结构的蜂窝夹套进行了流场和温度场的模拟和比较.运用正交理论分析了影响传热和压力降的主要因素,得出了合理的结构形式.     

内翅式套管相变蓄热器蓄热特性的模拟研究

翅片的添加可以有效改善相变蓄热速率低的问题,研究翅片结构参数对蓄热器强化蓄热的影响具有重要意义.该文采用FLUENT软件对内翅式套管相变蓄热器蓄热特性进行模拟研究,考虑自然对流作用下,探讨了蓄热器内翅片个数,翅片高度,翅片厚度等因素对石蜡蓄热过程的影响.研究表明:自然对流在内翅式套管相变蓄热器蓄热过程中发挥重要作用;翅...     

蓄热式加热炉内NOx生成的数值模拟

目前蓄热燃烧技术已经在加热炉上广泛应用,但NOx生成机理仍不很清楚。本文以鞍山热能研究院建造的蓄热式加热炉为原型,对低热值煤气蓄热燃烧过程进行了数值模拟。通过比较不同预热温度、不同空气系数、不同空气喷口倾角和不同煤气与空气喷口间距,发现当这些条件改变时,低热值煤气燃烧过程的NOx生成量也随之发生变化。     

蓄热式加热炉烧嘴砖热应力数值模拟

在蓄热式加热炉的实际生产过程中,通常会有烧嘴砖损坏情况。文中主要对影响蓄热式加热炉中烧嘴砖裂缝的形成机理的影响因素进行了分析,并利用了Workbench软件对蓄热式加热炉中烧嘴砖的裂缝进行了热场应力场的数值模拟。结果分析表明,烧嘴砖裂纹产生的主要原因是由加热炉炉内所形成的高温应力对烧嘴砖产生了高温热应力冲击作用及高温周期性循环引起的高温热应力变化,同时烧嘴砖裂纹发生的位置正好处于高温应力的最大变化处,而不是应力最大处。与实际情况比较后发现,数值模拟的结果基本接近一致,说明数值模拟的结果可以比较准确地反映出蓄热式加热炉中烧嘴砖产生裂纹的原因。     

蜂窝平板散热器的数值模拟与分析

以一种蜂窝形平板散热器为研究对象,运用Fluent自建模,简化平板散热器三维模型。基于LED芯片功率90 W的工况下,分别对平板散热器的温度、流速、压强、内部体积分率进行分析。通过分析数据,基本符合实际情况,表明这种简化满足要求,为此类散热器的设计和优化提供依据。     

热泵热水器蓄热水箱的数值模拟与结构优化

利用ANSYS数值模拟软件中的ICEM和FLUENT模块对静态加热式热泵热水器蓄热水箱内温度场和速度场进行了模拟计算,研究分析了不同的盘管直径及位置对水箱内部速度场与温度场的变化的影响,在此基础上提出了一个有关于冷凝盘管结构改进的优化方案。     

基于Fluent的蓄热体传热过程的数值模拟

在能源紧张的环境下,蓄热式电锅炉利用低谷电加热蓄热体耐火砖材料将不能存储的电能转化为热能暂时贮存起来,通过二次换热转化为用户可以利用的能源。蓄热体工作过程分为加热、保温、放热、保温、再加热的循环过程。放热过程是蓄热体工作的主要阶段,放热量的大小和时间长短直接影响设备的工作状态。通过对蓄热体模型的简化,建立三维模型,采用ANSYS Workbench中的Fluent模块对蓄热体的放热过程做了数值模拟,得到了蓄热体放热过程出口温度的分布情况。得到的结果和某工厂的电锅炉实际工作温度和时间相吻合,通过对蓄热体材料、加热时间等一些参数的设置得到的模拟结果对实际生产具有一定的指导意义。     

固体蓄热装置的蓄、放热特性数值模拟分析

作为在能源开发与利用中起到"削峰填谷"或"间歇调节"作用的固体蓄热技术,现在各领域中得到了一定程度的应用。与以往研究所采取的蓄热介质、分析方法和建立的物理模型不同,本文以氧化镁固体作为蓄热体,并在其中分别开设不同组数的圆形孔道为例,利用峰值电加热使其达到稳态时所需要的时间,以及在放热过程中以空气作为热能传输介质,在其流经不同孔道中不同位置、不同时刻所进行的温度、流速、热流量和不同模型的串并联组合的数值计算与研究。为其在更广泛的领域得到科学合理的应用提供了必要的理论依据。     

蜂窝芯结构力学特性的实验与仿真研究

负泊松比蜂窝芯结构具有独特的力学性能,有着良好的应用前景,蜂窝芯结构弹性模量的研究是夹层结构设计的基础。文章对蜂窝芯结构模型进行力学性能实验以及ANSYS仿真分析研究,结果表明蜂窝芯结构的弹性模量都是随着t／b的增大而增大,且与理论计算值为同一个数量级,为蜂窝芯结构的工程实用化研究奠定了基础。     

复合材料蜂窝夹层板低速冲击损伤模拟及实验研究

复合材料蜂窝夹层板因其良好的力学特性及质量轻等优点在工程中得到了广泛应用,但其抗冲击能力较差。本文研究了复合材料蜂窝夹层板受低速冲击后的变形和损伤情况,采用光滑粒子动力学结合有限元数值模拟方法分析了复合材料蜂窝夹层板受不同能量冲击后的响应,并通过试验和模拟计算结果对比分析,给出了不同冲击能量下复合材料蜂窝夹层板的位移和损伤。研究结果表明:给出的复合材料蜂窝夹层板冲击数值模型能够合理的模拟低速冲击行为,能为工程中复合材料蜂窝夹层板结构受冲击损伤的测定提供参考依据。     

对铝蜂窝夹层板Y等效模型的动力学数值仿真

按照铝蜂窝板的生产工艺,利用ANSYS建立了铝蜂窝夹层板的实体有限元模型和Y等效模型,并在蜂窝板大小、蒙皮与夹芯高度之比、夹芯胞元壁厚和夹芯胞元大小等不同情况下,计算出2种模型在四边固支条件下的固有频率。经分析对比可知,2种模型在蜂窝个数达到一定数目时,数值仿真结果具有较高一致性。     

一种新型翼身融合飞机纵向气动力特性数值分析

根据相关文献设定的任务,改进设计了一种翼身融合体前掠翼民用飞机,运用Gridgen生成了结构网格,借助Fluent进行了数值模拟计算,分析了亚声速纵向气动特性。结果证明,改进后构形的升力系数增大,阻力系数减小,升阻比提高明显,阻力骤增M数高于初始构形,总体气动性能明显改善。此研究方法和预期结果对设计前掠翼布局军用战斗机和民用飞机有积极的意义。     

多排管式相变蓄热器熔化过程热性能数值模拟研究

建立了多排管相变蓄热器的物理模型和数学模型,利用计算流体力学软件FLUENT对多排管蓄热器内填充石蜡和石蜡/膨胀石墨复合材料时的熔化过程进行了数值模拟,分析了多排管蓄热器内填充两种相变材料时蓄放热过程中温度场的分布情况、相界面移动规律等。模拟结果证明膨胀石墨的添加和多排管结构不仅缩短了蓄热器的蓄放热时间,而且使温度场的分布更加均匀合理,对蓄热装置的设计及实验研究提供了重要的参考价值。     

基于数值模拟的便携式机箱热仿真分析和设计

随着便携式机箱应用越来越广泛,其小型化和高集成度成为趋势,结构设计问题也随之而来,尤其是散热问题成为其能否可靠工作的关键因素。文中首先介绍了热仿真分析在当今电子设备设计中的重要性,利用数值模拟软件对某便携式机箱进行热仿真分析,采用强迫风冷的散热形式,对仿真分析模型进行合理的参数设置及网格划分,通过改变进风口的结构布局,使其主要功耗器件的温度低于85 ℃,满足了机箱的热设计要求,为其他类似电子设备机箱热仿真分析和设计提供了参考。     

气凝胶填充金属蜂窝夹层结构隔热性能试验与模拟

在1300℃温度和30 min保温时间的条件下,使用Nb基钎料对铌合金进行钎焊来成形铌合金蜂窝。对铌合金蜂窝与气凝胶填充铌合金蜂窝进行加热试验,测定了热面与冷面的瞬态温度。在与实际试验条件基本保持一致的情况下,建立了金属蜂窝与气凝胶填充金属蜂窝的有限元模型,并对不同几何参数的蜂窝进行传热模拟,分析了蜂窝芯格壁厚、芯体高度、芯格内径对隔热性能的影响,并以此总结出蜂窝的隔热机理。研究结果表明：气凝胶可有效地提高蜂窝隔热性能;芯格壁厚越小,芯体高度越大,蜂窝隔热性能越好;填充气凝胶时,芯格内径越大隔热性能越好,蜂窝芯空腔时,芯格内径越大,隔热性能越差。